Устройство для смешения и измельчения сыпучих материалов в многократно пересекающихся газовых потоках - SU1125034A1

Чертежи

Описание

1 Изобретение относится к устройст вам для интенсификации технологических процессов в медицинской, химической и смежными с ними отраслям промьшленности. Известно устройство для сушки и измельчения сыпучих материалов в многократно пересекающихся газовых потоках, содержащее бункер с сыпучи материалом, устройство подачи сжато газа и его пьшеочистки. В этом устройстве пересекающиеся каналы выпол нены в виде спиралей. Измельчение сыпучих материалов в таком устройст ве во взаимно пересекающихся под углом 90° прямоугольных каналах D 3 Недостатками устройства являются малоэффективное смешение материалов со значительными затратами энергий на измельчение. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для смешения и измельчения сыпучих материалов в мног кратно пересекающихся газовых потоках содержащее бункеры с сыпучими материалами , устройства подачи сжатого газа и его пьшеочистки, изогнутые цилиндрические трубки и, соединяе мые этими трубками рабочие камеры с пересекающимися каналами. В данно устройстве каналы образованы цилинд рическими трубками, которые пересекаются в камерах также под углом 90° С2. Недостатками являются невысокая эффективность смешения материалов во взаимно перпендикулярных потоках и значительные потери энергии в местных сопротивлениях устройства.. Целью изобретения является повь1шение интенсивности смешения и измельчения сыпучих материалов и снижение энергетических затрат. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для смешения и измельчения сыпучих материалов в многократно пересекаюпщхся газовых потоках содержащее бункеры с сыпучими материалами, устройства подачи сжатого газаи его пылеочистки, рабочие камеры с пересекающимися каналами, соединенные изогнутыми цилиндрическими трубками, соедините ные трубки рабочих камер на входе потоков, установлены под углом 30-60 или под углом 120-150, а на выходе под углом 30-60. 342 Кроме того рабочие камеры расположены в параллельных плоскостях одна над другой. На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - дано аксонометрическое изображение рабочих камер с цилиндрическими трубками; на фиг. 3-11 представлены продольные сечения рабочих камер (различные варианты), Устройство состоит из бункеров с сыпучими материалами 1, устройства подачи сжатого газа (на схеме условно не показана), эжектора 2, системы пылеочистки, включающей циклон 3, вакуум-фильтр 4 и вакуум-насос 5, изогнутых цилиндрических трубок 6, рабочих камер 7. Рабочие камеры (фиг. 2) расположены в параллельных плоскостях друг над другом и закреплены на стойке. Цилиндрические трубки, соединяющие рабочие камеры имеют постоянную кривизну R. Узлы пересечений каналов на входе я и выходе 5 потоков сыпучего материала в рабочих камерах могут быть одинаковыми 30 - (фиг. .3); 45 (фиг. 4); 60 - (фиг. 5) и различньми: - (фиг. 9); (фиг. 10); 120 /45« - (фиг. 11) (углы на выходе могут быть приняты различными , не равными 45 в интервале от 30 до 60 градусов). Для обоснования эффективности установленных диапазонов, принятых углов на фиг. 6 и 8 показано расположение каналов под углом 70 и 20°, для сравнения с известными устройствами; на фиг. 7 показано пересечение потоков под углом 90. Устройство работает следующим образом. Сыпучие материалы из бункеров 1, , с помощью эжектора 2 системы подачи сжатого газа, подаются по трубкам 6 в смесительные камеры 7, а оттуда в cиcтeмv очистки, состоящей из циклона 3, вакуум-фильтра 4 и вакуумнасоса 5. Из циклона 3 готовая смесь поступает на дальнейшую переработку . Для обоснования установленных диапазонов изменения углов пересечения каналов на входе и выходе потоков сыпучих материалов в рабочих камерах, выполнены расчеты площадей пересечений потоков (сечения по центральной плоскости) и скоростей i соударений:частиц сыпучих материалов. Расчеты произведены по следующим формулам,полученным на основании рассмотрения геометрии каналов. - площадь пересечения каналов f / ч ; 1 V - 2 SI net J где dp - диаметр каналов; otjjiiOLg- углы пересечения каналов, соответственно на входе и выходе сыпучего материала рабочие камеры; скорость соударения части сыпучего материала: -, - скорость сыпучего материа в каналах. Результаты расчетов сведены в таблицу значений скоростей соударе ния частиц сыпучих материалов и пл щадей пересечения каналов в зависи мости от углов взаимодействия пото ков. Из расчетов представленных в таблице следует, что в установленном диапазоне изменения углов, а именно , от 30 до 60° и 120 й 150 и otjOT 30 до 60 скорость соударениячастиц сыпучего материа по отношению к базовому варианту изменяется примерно в пределах от 40% до 140%, а площадь пересече ния каналов от 115% до 200%. Анализируя полученные материалы можно отметить, что изменение скорости соударения частиц материа в указанном диапазоне углов будет иметь место измельчение. Вместе с те увеличение ппощади от 15% до 100% является существенным для перемешивания . 44 Что касается углов пересечения потоков вне установленного диапазона , а именно г 20 и ffa S - 70, то в первом случае скорость соударения частиц материала, составляющая 1/4 от базовой уже следует считать недостаточной для измельчения , а во втором, превышение площади канала на 6% является малосущественным , поэтому данные значения углов исключены. Что касается углов больше 150 и меньше 120, то они также исключены из установленного диапазона, так как в первом случае имеет место эффект струйного самоизмельчения материала (в противотоках), при котором перемешивание материала практически не происходит, во-втором случае, результат работы устройства будет близок к известному варианту. Расположение рабочих камер в параллельных плоскостях друг над другом позволяет сократить производст енные площади, с одной стороны, и с другой, - облегчает, условия эксплуатации установки. Одинаковая кривизна цилиндрических трубок позволяет создать равные гидродинамические условия движущихся потоков и обеспечивает легкую замену любой из трубок. Таким образом, использование изобретения позволит не в ущерб измельчению перерабатывать сыпучие материалы, обеспечивая более эффективное их перемешивание. Реализация технического решения требует изменения конструкций рабочих камер и особых сложностей не представляет.

Реферат

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СЫПУЧЖ МАТЕРИАЛОВ В МНОГОКРАТНО ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ ГАЗОВЫХ ПОТОКАХ, содержащее бункеры с сыпучими материалами, устройства подачи сжатого газа и его пылеочистки, рабочие камеры с пересекающимися каналами соединенные изогнутыми цилиндрическими трубками, отличающееся тем, что, с целью повьшения интенсивности смешения и измельчения сьтучих мате}5иалов, снижения энергетических затрат, соединительные трубки рабочих камер на входе потоков установлены под углом 30-60 или под углом 120150° , а на выходе - под углом 30-60°. , 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а- р ю щ е е с я тем, что рабочие камеры 8 расположены в параллельных плоскостях (Л одна над другой. гШ V ь.

Формула